postgresql常见命令及操作

本文涉及的产品
云原生数据库 PolarDB MySQL 版,Serverless 5000PCU 100GB
简介:   pgsql已经更新到beta11了,不同版本的服务器启动或相关命令、配置可能会有不同,所以得根据pg版本进行操作。下面记录一些工作中常用到的一些操作,主要包括服务启动、备份/恢复数据、数据目录迁移、常见操作命令本文环境:postgres : v10.3os: MAC虽然已经在kong部署中介绍了postgres的部署,为了行文连贯性,这里再简单记录下pg的启动相关命令。

  pgsql已经更新到beta11了不同版本的服务器启动或相关命令、配置可能会有不同所以得根据pg版本进行操作。下面记录一些工作中常用到的一些操作主要包括服务启动、备份/恢复数据、数据目录迁移、常见操作命令

本文环境

postgres : v10.3

os: MAC

虽然已经在kong部署中介绍了postgres的部署为了行文连贯性这里再简单记录下pg的启动相关命令。

服务启动

安装

brew install postgresql 
which psql
~$ /usr/local/bin/psql

执行安装命令后会连带安装很多有用的pg命令如pg_ctl , postgres, psql等等

启动pg服务

pg_ctl -D /usr/local/var/postgres -l /usr/local/var/postgres/server.log start

这里指定了启动的目录因为pg默认安装在/usr/local/var/postgres目录下也可以直接实用pg_ctl start来启动但是必须设置环境变量PGDATA=/usr/local/var/postgres否则会报错

$ pg_ctl start
pg_ctl: no database directory specified and environment variable PGDATA unset
Try "pg_ctl --help" for more information.

设置开机自动启动

ln -sfv /usr/local/opt/postgresql/*.plist ~/Library/LaunchAgents launchctl load ~/Library/LaunchAgents/homebrew.mxcl.postgresql.plist

常用命令

查看版本

pg_ctl -V

查看数据库状态、操作

#启动数据库
pg_ctl -D /usr/local/var/postgres -l /usr/local/var/postgres/server.log start

#日志路径
cat /usr/local/var/postgres/server.log

#查看数据库状态
pg_ctl -D /usr/local/var/postgres -l /usr/local/var/postgres/server.log status 

#停止
pg_ctl -D /usr/local/var/postgres -l /usr/local/var/postgres/server.log stop -s -m fast 

#查看数据库进程
ps -ef |grep postgres 或 ps auxwww | grep postgres  

创建数据库用户

createuser test_user -P

创建数据库/密码

createdb db_name -O db_pwd  -E UTF8 -e

远程进入到psql命令行

psql -U pg_user -d pg_db -h pg_host -p 5432

命令总结

1.用户实用程序

createdb 创建一个新的PostgreSQL的数据库和SQL语句CREATE DATABASE 相同
createuser 创建一个新的PostgreSQL的用户和SQL语句CREATE USER 相同
dropdb 删除数据库
dropuser 删除用户
pg_dump 将PostgreSQL数据库导出到一个脚本文件
pg_dumpall 将所有的PostgreSQL数据库导出到一个脚本文件
pg_restore 从一个由pg_dump或pg_dumpall程序导出的脚本文件中恢复PostgreSQL数据库
psql 一个基于命令行的PostgreSQL交互式客户端程序
vacuumdb 清理和分析一个PostgreSQL数据库它是客户端程序psql环境下SQL语句VACUUM的shell脚本封装二者功能完全相同

2. 系统实用程序

1). pg_ctl 启动、停止、重启PostgreSQL服务比如pg_ctl start 启动PostgreSQL服务它和service postgresql start相同
2). pg_controldata 显示PostgreSQL服务的内部控制信息
3). psql 切换到PostgreSQL预定义的数据库超级用户postgres启用客户端程序psql并连接到自己想要的数据库比如说
psql template1
出现以下界面说明已经进入到想要的数据库可以进行想要的操作了。
template1=#

3. 在数据库中的一些命令

template1=# \l 查看系统中现存的数据库
template1=# \q 退出客户端程序psql
template1=# \c 从一个数据库中转到另一个数据库中如template1=# \c sales 从template1转到sales
template1=# \dt 查看表
template1=# \d 查看表结构
template1=# \di 查看索引

[基本数据库操作]==============
1). *创建数据库 create database [数据库名];
2). *查看数据库列表 \d
3). *删除数据库 . drop database [数据库名];
创建表 create table ([字段名1] [类型1] <references 关联表名(关联的字段名)>;,[字段名2] [类型2],......<,primary key (字段名m,字段名n,...)>;);
*查看表名列表 \d
*查看某个表的状况 \d [表名]
*重命名一个表 alter table [表名A] rename to [表名B];
*删除一个表 drop table [表名]; 

[表内基本操作]===============
*在已有的表里添加字段 alter table [表名] add column [字段名] [类型];
*删除表中的字段 alter table [表名] drop column [字段名];
*重命名一个字段 alter table [表名] rename column [字段名A] to [字段名B];
*给一个字段设置缺省值 alter table [表名] alter column [字段名] set default [新的默认值];
*去除缺省值 alter table [表名] alter column [字段名] drop default;
在表中插入数据 insert into 表名 ([字段名m],[字段名n],......) values ([列m的值],[列n的值],......);
修改表中的某行某列的数据 update [表名] set [目标字段名]=[目标值] where [该行特征];
删除表中某行数据 delete from [表名] where [该行特征];
delete from [表名];--删空整个表 

4. PostgreSQL用户认证

PostgreSQL数据目录中的pg_hba.conf的作用就是用户认证可以在/usr/local/pgsql/data中找到。
有以下几个例子可以看看
(1)允许在本机上的任何身份连接任何数据库
TYPE DATABASE USER IP-ADDRESS IP-MASK METHOD
local all all trust(无条件进行连接)
(2)允许IP地址为192.168.1.x的任何主机与数据库sales连接
TYPE DATABASE USER IP-ADDRESS IP-MASK METHOD
host sales all 192.168.1.0 255.255.255.0 ident sameuser(表明任何操作系统用户都能够以同名数据库用户进行连接)

5. 来一个完整的创建PostgreSQL数据库用户的示例吧

(1)进入PostgreSQL高级用户
(2)启用客户端程序并进入template1数据库
psql template1
(3)创建用户
template1=# CREATE USER hellen WITH ENCRYPED PASSWORD'zhenzhen'
(4)因为设置了密码所以要编辑pg_hba.conf使用户和配置文件同步。
在原有记录上面添加md5
local all hellen md5
(5)使用新用户登录数据库
template1=# \q
psql -U hellen -d template1
PS在一个数据库中如果要切换用户要使用如下命令
template1=# \!psql -U tk -d template1

6. 设定用户特定的权限

还是要用例子来说明
创建一个用户组
sales=# CREATE GROUP sale;
添加几个用户进入该组
sales=# ALTER GROUP sale ADD USER sale1,sale2,sale3;
授予用户级sale针对表employee和products的SELECT权限
sales=# GRANT SELECT ON employee,products TO GROUP sale;
在sale中将用户user2删除
sales=# ALTER GROUP sale DROP USER sale2;

7. 备份数据库

可以使用pg_dump和pg_dumpall来完成。比如备份sales数据库

pg_dump sales>/home/tk/pgsql/backup/1.bak

pg数据目录介绍

默认数据目录如下

/usr/local/var/postgres

Linux中可能是

/var/lib/pgsql/9.5/data 
或
/var/lib/postgres/data 
或
 /home/postgres/data
或其它路径

 数据目录结构大致如下

PG_VERSION  #pg版本如10
base/  #每个 database 会在 base 目录下有一个子目录存储数据库文件
global/   #存放的文件用于存储全局的系统表信息和全局控制信息
pg_commit_ts/  #包含已提交事务的时间
pg_dynshmem/  #包含动态共享内存子系统使用的文件
pg_hba.conf
pg_ident.conf
pg_logical/  #包含逻辑解码的状态数据
pg_multixact/  #包含多事务状态数据等待锁定的并发事务
pg_notify/   #包含LISTEN/NOTIFY状态数据
pg_replslot/  #包含复制槽数据
pg_serial/   #包含了已经提交的序列化事务的有关信息
pg_snapshots/  #包含导出的快照
pg_stat/  #包含统计子系统的永久文件
pg_stat_tmp/  #包含统计子系统的临时文件
pg_subtrans/  #包含子事务状态数据
pg_tblspc/   #包含表空间的符号链接
pg_twophase/   #包含预备事务的状态文件
pg_wal/  #包含wal日志
pg_xact/
postgresql.auto.conf   #一个用于存储由ALTER SYSTEM 设置的配置参数的文件
postgresql.conf
postmaster.opts   #一个记录服务器最后一次启动时使用的命令行参数的文件
server.log  #pg操作日志如果有报错也会记录在这里

base目录介绍

base 目录是最重要的一个目录放的是每一个 database 的数据。base 目录里的每一个数字目录对于一个 database 的 oid 可以通过 查看 pg_database 这张表查看每一个 数据库的 oid

$ cd /usr/local/var/postgres/base
total 0
drwx------     192  5 18 15:04 ./
drwx------     832  6  1 22:57 ../
drwx------    9440  5 18 14:49 1/
drwx------    9440  5 18 14:49 12557/
drwx------    9472  6  1 22:31 12558/
drwx------   14336  6  1 22:33 16385/
$

通过数据库查看

select oid, datname from pg_database ;


oid           datname
---------------------
12558    postgres
16385    my_test_db
1        template1
12557    template0

每一张表的数据大部分又是放在 base/(dboid)/(relfilenode) 这个文件里面

select relname, relowner, relfilenode from pg_class where relowner = 16384;
        relname        | relowner | relfilenode 
-----------------------+----------+-------------
 pg_toast_24589        |    16384 |       24592
 pg_toast_24589_index  |    16384 |       24594
 pg_toast_24595        |    16384 |       24598
 pg_toast_24595_index  |    16384 |       24600
 item_id_seq           |    16384 |       24601
 Feed_pkey             |    16384 |      167963
 feed                  |    16384 |       24589
 item                  |    16384 |       24595
 pg_toast_168003       |    16384 |      168006
 pg_toast_168003_index |    16384 |      168008
 tmp                   |    16384 |      168003
(11 rows)

feed 这张表数据在 base/16384/24589 文件里item 这张表的数据放在 base/16386/24595 这个文件里。也可以用 pg_relation_filepath 这个函数查询

select pg_relation_filepath('item');
 pg_relation_filepath 
----------------------
 base/16385/24595
(1 row)

当然实际的存储不会这么简单。每一张表的文件都会有一些附加的存储文件如文件名后加上 _fsm 的是空闲空间映射表 (Free Space Map)。另外 base/(dboid)/(relfilenode) 这个文件超过 1GB 以后Postgres 会把这个文件拆分成不超过 1G 的多个文件文件末尾加上 .1 .2 .3 … 做编号。 如 24589 24589.1 24589.2 。据说这是因为某些文件系统支持的最大文件大小有限制(如 fat32 只支持最大 4G )的文件。

global目录介绍

global下有四种文件

  1. pg_control
    用于存储全局控制信息
  2. pg_filenode.map
    是pg_class里relfilenode为0的系统表OID与文件的硬编码映射每个用户创建的数据库目录下也有同名文件。
  3. pg_internal.init
    是系统表的cache文件用于加快读取。默认不存在查询系统表后自动产生.
  4. 全局系统表文件
    数字命名的文件用于存储系统表的内容。它们在pg_class里的relfilenode都为0是靠pg_filenode.map将OID与文件硬编码映射。注不是所有的系统表的relfilenode都为0

其它文件是需要到pg_class里根据OID查到对应的relfilenode来与文件名匹配的。

例如tab1的relfilenode是16385那么16385这个文件就是tab1的数据文件

空闲空间映射表
名字以_fsm结尾的文件是数据文件对应的FSM(free space map)文件用map方式来标识哪些block是空闲的。用一个Byte而不是bit来标识一个block。对于一个有N个字节的block它在_fsm文件中第blknum个字节中记录的值是(31+N)/32。通过这种方式标识一个block空闲字节数。FSM中不是简单的数组而是一个三层的树形结构。FSM文件是在需要用到它时才自动产生的。
可见性映射表文件
名字以_vm结尾的文件是数据文件对应的VM(visibility map)。PostgreSQL中在做多版本并发控制时是通过在元组头上标识“已无效”来实现删除或更新的最后通过VACUUM功能来清理无效数据回收空闲空间。在做VACUUM时就使用VM开快速查找包含无效元组的block。VM仅是个简单的bitmap,一个bit对应一个block
 
 
系统表分为全局系统表和库级系统表。
全局系统表位于global下例如pg_database,pg_tablespace,pg_auth_members这种存储系统级对象的表。
库级系统表位于数据库目录下例如pg_type,pg_proc,pg_attribute这种存储库级对象的表。
值得注意的是pg_class位于库级目录的里但也包含全局系统表信息因此研发或运维人员在改动全局系统表信息时需要注意。
data
├── global                # under global, all the filenode is hard-code(select oid,relname,relfilenode from pg_class where relfilenode=0 order by oid;)
│   ├── 1136              # pg_pltemplate
│   ├── 1137              # pg_pltemplate_name_index
│   ├── 1213              # pg_tablespace
│   ├── 1214              # pg_shdepend
│   ├── 1232              # pg_shdepend_depender_index
│   ├── 1233              # pg_shdepend_reference_index
│   ├── 1260              # pg_authid
│   ├── 1261              # pg_auth_members
│   ├── 1262              # pg_database
│   ├── 2396              # pg_shdescription
│   ├── 2397              # pg_shdescription_o_c_index
│   ├── 2671              # pg_database_datname_index
│   ├── 2672              # pg_database_oid_index
│   ├── 2676              # pg_authid_rolname_index
│   ├── 2677              # pg_authid_oid_index
│   ├── 2694              # pg_auth_members_role_member_index
│   ├── 2695              # pg_auth_members_member_role_index
│   ├── 2697              # pg_tablespace_oid_index
│   ├── 2698              # pg_tablespace_spcname_index
│   ├── 2846              # pg_toast_2396
│   ├── 2847              # pg_toast_2396_index
│   ├── 2964              # pg_db_role_setting
│   ├── 2965              # pg_db_role_setting_databaseid_rol_index
│   ├── 2966              # pg_toast_2964
│   ├── 2967              # pg_toast_2964_index
│   ├── 3592              # pg_shseclabel
│   ├── 3593              # pg_shseclabel_object_index
│   ├── 4060              # pg_toast_3592x
│   ├── 4061              # pg_toast_3592_index
│   ├── 6000              # pg_replication_origin
│   ├── 6001              # pg_replication_origin_roiident_index
│   ├── 6002              # pg_replication_origin_roname_index
│   ├── pg_control        # global control file, use pgcheck -pc to see it.
│   ├── pg_filenode.map   # system table (oid -> filenode) mapping file, use pgcheck -pm to see it.
│   └── pg_internal.init  # system table cache file, use pgcheck -pr to see it.
View Code

表空间目录介绍

my_test_db=# select oid,* from pg_tablespace;
  oid  |  spcname   | spcowner | spcacl | spcoptions
-------+------------+----------+--------+------------
  1663 | pg_default |       10 |        |
  1664 | pg_global  |       10 |        |
 49162 | dbspace    |       10 |        |
(3 rows)

每一个Oid都在/pg_tblspc下对应一个名为Oid的软链接文件指向真正的space目录。

postgresql.conf文件

文件存储路径连接配置资源使用优化配置日志设置等 
修改需要重启数据库 

主要配置如下

#------------------------------------------------------------------------------
# FILE LOCATIONS
#------------------------------------------------------------------------------

# The default values of these variables are driven from the -D command-line
# option or PGDATA environment variable, represented here as ConfigDir.

#data_directory = 'ConfigDir'           # use data in another directory
                                        # (change requires restart)
#hba_file = 'ConfigDir/pg_hba.conf'     # host-based authentication file
                                        # (change requires restart)
#ident_file = 'ConfigDir/pg_ident.conf' # ident configuration file
                                        # (change requires restart)

# If external_pid_file is not explicitly set, no extra PID file is written.
#external_pid_file = ''                 # write an extra PID file
                                        # (change requires restart)


#------------------------------------------------------------------------------
# CONNECTIONS AND AUTHENTICATION
#------------------------------------------------------------------------------

# - Connection Settings -

listen_addresses = 'localhost'          # what IP address(es) to listen on;
                                        # comma-separated list of addresses;
                                        # defaults to 'localhost'; use '*' for all
                                        # (change requires restart)
port = 5432                             # (change requires restart)
max_connections = 100                   # (change requires restart)
#superuser_reserved_connections = 3     # (change requires restart)
View Code

pg_hba.conf 文件

服务器主机连接验证配置文件 
修改需要重启数据库 

数据备份和恢复

备份库

pg_dump -h PG_HOST -U PG_USER DATABASE > DATABASE.bak

备份表

pg_dump -h localhost -U postgres(用户名) 数据库名(缺省时同用户名)  -t table(表名) >data.bak

pg_dump命令参数说明

pg_dump 把一个数据库转储为纯文本文件或者是其它格式.

用法:
  pg_dump [选项]... [数据库名字]

一般选项:
  -f, --file=FILENAME          输出文件或目录名
  -F, --format=c|d|t|p         输出文件格式 (定制, 目录, tar)
                               明文 (默认值))
  -j, --jobs=NUM               执行多个并行任务进行备份转储工作
  -v, --verbose                详细模式
  -V, --version                输出版本信息然后退出
  -Z, --compress=0-9           被压缩格式的压缩级别
  --lock-wait-timeout=TIMEOUT  在等待表锁超时后操作失败
  -?, --help                   显示此帮助, 然后退出

恢复库/表

psql -h PG_HOST -U PG_USER -d DATABASE < DATABASE.bak
psql -h PG_HOST -U PG_USER -d DATABASE -f DATABASE.bak

注意

  • 如果直接进入PostgreSQL的安装目录bin下执行命令可能会出现 找不到pg_dumppsql的现象可以用命令的绝对路径如/usr/local/bin/psql 等
  • 如果是远程备份和恢复必须保证数据库允许外部访问的权限

常见数据库操作

基本和mysql类似

# 创建新表 
CREATE TABLE user_tbl(name VARCHAR(20), signup_date DATE);

# 插入数据 
INSERT INTO user_tbl(name, signup_date) VALUES('张三', '2013-12-22');

# 选择记录 
SELECT * FROM user_tbl;

# 更新数据 
UPDATE user_tbl set name = '李四' WHERE name = '张三';

# 删除记录 
DELETE FROM user_tbl WHERE name = '李四' ;

# 添加栏位 
ALTER TABLE user_tbl ADD email VARCHAR(40);

# 更新结构 
ALTER TABLE user_tbl ALTER COLUMN signup_date SET NOT NULL;

# 更名栏位 
ALTER TABLE user_tbl RENAME COLUMN signup_date TO signup;

# 删除栏位 
ALTER TABLE user_tbl DROP COLUMN email;

# 表格更名 
ALTER TABLE user_tbl RENAME TO backup_tbl;

# 删除表格 
DROP TABLE IF EXISTS backup_tbl;

数据目录迁移

通常数据目录会安装在系统盘而系统盘的空间有限当数据库量大或日志多时会撑爆硬盘造成服务停掉因此通常将数据迁移到数据盘

在CentOS 系统中pg的默认数据安装目录是

/var/lib/pgsql/{version}/data

数据库服务一般开机自动启动那么就可以顺藤摸瓜找到相关的service。 
对于postgresql10它的服务名为postgresql-10.service该文件的路径为

/usr/lib/systemd/system/postgresql-10.service

postgresql-10.service的文件内容如下

# It's not recommended to modify this file in-place, because it will be
# overwritten during package upgrades.  If you want to customize, the
# best way is to create a file "/etc/systemd/system/postgresql-10.service",
# containing
#       .include /lib/systemd/system/postgresql-10.service
#       ...make your changes here...
# For more info about custom unit files, see
# http://fedoraproject.org/wiki/Systemd#How_do_I_customize_a_unit_file.2F_add_a_custom_unit_file.3F

# Note: changing PGDATA will typically require adjusting SELinux
# configuration as well.

# Note: do not use a PGDATA pathname containing spaces, or you will
# break postgresql-setup.
[Unit]
Description=PostgreSQL 10 database server
Documentation=https://www.postgresql.org/docs/10/static/
After=syslog.target
After=network.target

[Service]
Type=notify
User=postgres
Group=postgres

# Note: avoid inserting whitespace in these Environment= lines, or you may
# break postgresql-setup.

# Location of database directory
Environment=PGDATA=/home/pgsql/data/

# Where to send early-startup messages from the server (before the logging
# options of postgresql.conf take effect)
# This is normally controlled by the global default set by systemd
# StandardOutput=syslog

# Disable OOM kill on the postmaster
OOMScoreAdjust=-1000
Environment=PG_OOM_ADJUST_FILE=/proc/self/oom_score_adj
Environment=PG_OOM_ADJUST_VALUE=0

ExecStartPre=/usr/pgsql-10/bin/postgresql-10-check-db-dir ${PGDATA}
ExecStart=/usr/pgsql-10/bin/postmaster -D ${PGDATA}
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
KillMode=mixed
KillSignal=SIGINT


# Do not set any timeout value, so that systemd will not kill postmaster
# during crash recovery.
TimeoutSec=0

[Install]
WantedBy=multi-user.target
View Code

如果postgresql没有作为服务加到systemctl 则修改对应的配置文件postgresql.conf中的data_directory的值通过pg_ctl启动和下面操作一样

从上面来看里面用到了PGDATA Environment后面需要修改该变量但是得先执行下列步骤

1. 关闭数据库服务

service postgresql-10 stop

2. 拷贝原先的data目录到新的data目录

sudo cp -rf /var/lib/pgsql/10/data /home/pgsql/data

3. 设置用户和权限

# 修改data_directory的所有者
sudo chown -R postgres:postgres /home/pgsql/data
# 设置数据目录权限
sudo chmod 700 /home/pgsql/data

4. 上述2、3完成后可以修改service文件里面的enviroment变量可以将这个变量修改为自己的data目录

sudo vi postgresql-10.service


修改这个文件中的
Environment=PGDATA=/var/lib/pgsql/10/data/
将其修改为自己的新的数据路径
Environment=PGDATA=/home/psql/data/

修改PGDATA路径之后就可以执行下面的命令让其立即生效

sudo systemctl daemon-reload

5. 重启数据库

service postgresql-10 start

6. 验证

show data_directory;

1如果还没有改正过来可以看下PGDATA这个变量的位置

这个变量的位置在哪呢这里因为postgresql安装后会自动生成一个postgres用户因此猜测这个用户下存在PGDATA环境变量
su - postgres 进入postgres用户下查看当前用户的环境变量
echo $PGDATA打印出PGDATA变量值可以看到这个变量值还是之前那个值。因此我们可以知道了是这个地方有问题。
于是修改这个用户的环境变量设置文件
vi ~/.bash_profile修改里面的PGDATA路径
source ~/.bash_profile使文件生效

再重启数据库服务

2可能需要postgres用户的宿主目录

cat /etc/passwd

postgres:x:26:26:PostgreSQL Server:/var/lib/pgsql:/bin/bash

 

sudo usermod -d /home/data/pgsql -u 26 postgres

查看数据库用户

SELECT u.usename AS "User name", u.usesysid AS "User ID"
    , CASE 
        WHEN u.usesuper
        AND u.usecreatedb THEN CAST('superuser, createdatabase' AS pg_catalog.text)
        WHEN u.usesuper THEN CAST('superuser' AS pg_catalog.text)
        WHEN u.usecreatedb THEN CAST('create database' AS pg_catalog.text)
        ELSE CAST('' AS pg_catalog.text)
    END AS "Attributes"
FROM pg_catalog.pg_user u
ORDER BY 1;

-- 或者直接这么查
select * from pg_catalog.pg_user

 

3注意postgresql已经作为服务添加到了systemctl

 

MAC 系统数据目录迁移思路同上。

 

参考

https://blog.csdn.net/guanguoxiang/article/details/46375653

https://www.jianshu.com/p/cd8c5b988e52

中文文档

https://blog.csdn.net/wk1134314305/article/details/79054248

作者 zhoujie
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